Auswirkungen einer flexiblen Biogasverwertung auf den elektrischen Wirkungsgrad und die Abgasemissionen von Blockheizkraftwerken

In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse von Vor-Ort-Messungen des elektrischen Wirkungsgrades und der Abgasemissionen an sieben BHKW auf Biogas- und Klärgasanlagen in Bayern vorgestellt (installierte elektrische Leistung/ Brenngas): fünf Gas-Otto-Motoren (190-549 kW/Biogas), ein Zündstrahlmotor (265 kW/Biogas) sowie eine Mikrogasturbine (65 kW/Klärgas).

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz 2014 nennt als einen Grundsatz die verbesserte Markt- und Netzintegration der erneuerbaren Energien, weshalb Strom aus EE direkt vermarktet werden soll. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an mit Biogas betriebene Blockheizkraftwerke (BHKW) durch häufigere Start-/Stopp-Vorgänge oder den Betrieb unter Teillast (z.B. während Regelleistung). Der vorliegende Beitrag zeigt anhand von Vor-Ort-Messungen an sieben von zehn verschiedenen Biogas-BHKW in Bayern, wie sich Änderungen der Motorlast auf den elektrischen (el.) Wirkungsgrad und die Emissionen an Kohlenmonoxid (CO), Stickoxiden (NOx) und Kohlenwasserstoffen (CnHm) auswirken. Unter Teillast zeigten fast alle gemessenen Aggregate deutliche Einbußen beim el. Wirkungsgrad, eine Abnahme der NOx-Konzentration im Abgas sowie erhöhte CO- und CnHm-Emissionen (Methanschlupf!). Erfolgte eine Abgasbehandlung, waren die Veränderungen wenig ausgeprägt. Unter Teillast ist daher von stärkeren Umweltwirkungen auszugehen als unter Volllast. Aufgrund des bis dato relativ begrenzten Umfangs der flexiblen Fahrweise sind die Auswirkungen auf die gesamten Umweltwirkungen der Stromerzeugung aus Biogas derzeit allerdings als gering anzusehen. Die zu erwartenden strengeren Emissionsgrenzwerte der TA Luft 2017 werden aller Voraussicht nach Auswirkungen auf den el. Wirkungsgrad der Aggregate und erhöhte Kosten für die Überwachung und Abgasbehandlung zur Folge haben.



Copyright: © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle: 10. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2016)
Seiten: 9
Preis: € 4,50
Autor: M.Sc. Somin Juan Tappen
Dr.-Ing. Mathias Effenberger

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